Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации

[AlexAV]

Сколько оно будет стоить лет через 10 я прогнозировать не берусь.

С учётом достаточно массового банкротства производителей и очень плохого финансового состояния отрасли – это цена близка к технологическому пределу для кремневых элементов.

Поэтому по традиционным кремневым элементам – скорее всего столько же или дороже.

Альтернативные направления (вроде каких-нибудь органических полупроводников) – может быть ещё и дадут что-то большее. Но говорить уверенно об этом пока конечно нельзя.

[AlexAV]

Очень просто. Рассказываю идею фикс из "Армагедона" Сажаем туда роботов или людей, сверлим скважину в нужном месте, закладываем заряд, а потом подрывам. За счет контролируемой потери астероидом части своей массы он изменит орбиту.

Только вот разрушение и выброс вещества из сильно неоднородных пород астероида вообще вещь мало контролируемая и плохо прогнозируемая (там много неустойчивых процессов).

Взрывом можно разорвать астероид на куски, но вот контролируемо и управляемо изменить траекторию – совершенная фантастика.

[AlexAV]

Разорвать на куски 100 метровый железноникелевый астероид - это фанастика сынок (с)....Вы даже шпур не смоджете там сделать- взрыв будет поверхностный

Вопрос только в мощности устройства. Скажем 100Мт просто испарят половину этого 100 метрового астероида, даже если рвануть просто на поверхности, не заглубляя.

[AlexAV]

Так это газ! Его никогда в Азербайджане не добывали.

Вы о чём? Газ там уже очень давно добывают. Причём сейчас добыча (около 15 млрд. м3) лишь немногим отличается, скажем, от добычи в 1985 году (12,7 млрд. м3).

[AlexAV]

По данным на 2012 год в Австралии газа 160 трлн. кубометров.

Вообще-то в 40 раз меньше.

http://www.trubagaz.ru/gkm/gruppa-gazovykh-mestorozhdenijj-bolshojj-gorgon/

Запасы группы месторождений Большой Горгон превышают 1 трлн. м3 газа, что составляет около 25% разведанных ресурсов газа всей Австралии. Газ содержит диоксид углерода в количестве от 12 до 17%, а также незначительную примесь азота.

И из другого:

http://www.mineral.ru/News/12651.html

Доказанные запасы газа месторождения Горгон определяются в 365 млрд куб.м; суммарные газовые ресурсы района Горгон превышают 1130 млрд куб.м

P.S.  Если видите в жёлтом прессе странные цифры - не спешите им верить и проверьте по более авторитетным источникам.

[AlexAV]

Поэтому думаю у них значительно больше найдено чем 4 трлн. м3.

И откуда вы это взяли?

Мощности в 85 млн. т. в год вполне адекватны запасам в 4 трл. м3.

[AlexAV]

Логика сравнения проста - сколько в Катаре экспортируют СПГ и сколько австралийцы собираются. Значит запасы у них одного порядка.

Из того, что они качают с одинаковой скоростью вовсе не следует, что у них равные запасы.

Катар – страна небольшая, она просто может быть не заинтересована в увеличении добычи сверх того что есть, т.е. им и так хватает.

[AlexAV]

25 лет это разве нормальный срок окупаемости СПГ-завода?

Ненормальный. На проект со сроком окупаемости больше десяти лет вам и ломаного гроша не дадут.

25 лет для СПГ завода – вполне адекватная кратность запасов.

[AlexAV]

Натрий-ионные аккумуляторы поставили рекорд ёмкости и долговечности

Интересно. Кстати вот оригинал публикации:

http://46.38.63.192/mail/lg.php?doi=10.1021/ja406016j&url=aHR0cDovL2xpYmdlbi5vcmcvc2NpbWFnNS8xMC4xMDIxL2phNDA2MDE2ai5wZGY%3D

Правда, надо отметить, что журноламеры всё равно несколько переврали статью.

В статье 600 Вт ч/кг это не ёмкость элемента, а ёмкость катода, что есть суть большая разница.

Если сравнивать с литием, то вот график (из оригинальной статьи):



Тонкий пунктир изолинии постоянной энергоёмкости. Ну и на нём видно, что:

По заявлениям разработчиков, новые аккумуляторы имеют до 600 Вт•ч на килограмм веса, что в 2,5–6 раз больше, чем у серийных литиевых батарей, присутствующих на рынке сегодня.

не соответствует действительности. В реальности ёмкость их катода почти такая же как у литий-железа фосфата. Т.е. никакого значительного роста ёмкости по сравнению с существующими элементами нет.

Плюс только в замене дорогого лития на дешёвый натрий (что уравновешивается заменой дешёвого железа на дорогой ванадий  ). Собственно и всё.

P.S. Ванадий (компонент их катода) – это редкий металл.

[AlexAV]

Как понял, там основной процесс - восстановление окиси серебра до металла. Бактерии тут только способ этого восстановления. Причём восстановленное серебро надо снова каким-то образом окислять.
Выходит, пока не найдутся другие бактерии, окисляющие серебро, это просто энергетически невыгодно. Или ошибаюсь?

Насколько я понял процесс получения энергии здесь следующий:

Ag2O + [CH2O] = Ag + H2O + CO2 + энергия (с помощью бактерий)

Потом:

4Ag + O2 = 2 Ag2O (химически или электрохимически). В теории этот процесс вообще энергии не требует (даже немного выделяет), на практике, скорее всего, для его осуществления с приемлемой кинетикой энергию придётся тратить, но (по сравнению с выделившейся в первом процессе) – очень немного.

Так что с энергетическим балансом все выглядит вполне нормально.

Вот только серебро (и даже медь) – материалы достаточно дорогие для массовой энергетики по такой схеме.

[AlexAV]

P.S. Что есть СН2О ?

Обобщённое обозначение любой органики.

Точнее это соответствует углеводам.

Органику на очистных разлагают аэробные бактерии, которые без постоянной подачи кислорода гибнут на-раз.

Бактерии существа очень изворотливые. Некоторые штаммы умеют использовать электрический потенциал электрода для осуществления процессов окисления/восстановления - напрямую. Вот они их и применяют.

[AlexAV]

P.P.S. Серебро не окисляется кислородом даже при высоких температурах, однако в виде тонких плёнок может быть окислено кислородной плазмой или озоном при облучении ультрафиолетом (c) - этот процесс экзотермический и не требует затрат энергии?

Термодинамически –да. Электродный потенциал процессов:

Ag2O +H2O + 2e = 2Ag + 2OH- E = 0.344В

O2+ 2H2O +4e = 4OH- E = 0.401В

Так что пара серебряный электрод- кислородный электрод образует элемент, где будет идти процесс окисления серебра и имеющий разность потенциалов 0,057 В.

Практически для электрохимического окисления с приемлемой скоростью придётся приложить некоторый внешний избыточный потенциал, т.е. какую-то энергию потратить (скорее всего).

[AlexAV]

А вот это не надо, пожалуйста - изворотливые.

Так в эксперименте у них не какие угодно бактерии - а специальные штаммы, которые это умеют.

[AlexAV]

Батареи с расплавленным электролитом

Здесь было уже. И где-то выше была ссылка на оригинальную публикацию.

Причём в тексте явная опечатка

На килограмм массы электролиты на базе железа и диборида ванадия выдали 1.4 кВт*ч и 5.3 кВт*ч/кг, соответственно.

Не электролита, а электрода. Причём это не практическая ёмкость анода, а термодинамический предел. Уже не говоря о том, что ёмкость анода и ёмкость аккумулятора вещи абсолютно разные и эта цифра – 5,3 кВт*ч/кг к ёмкости реального аккумулятора на этой базе будет иметь весьма отдалённое отношение.

На протяжении многих лет одним из самых больших препятствия на пути более широкого внедрения электрических транспортных средств была недостаточная развитость аккумуляторных технологий.

Схема весьма интересная. В чём-то даже закономерная. Единственный вопрос – есть ли здесь хоть какие-то плюсы над гибридной схемой, где вместо второго аккумулятора – резервный ДВС с генератором? С учётом невысокой долговечности металл-воздушных элементов обойдется скорее дешевле как в изготовлении, так и в эксплуатации.

[AlexAV]

Можно конечно сказать что ресурсы магния в морской воде конечно. В принципе конечно да    Но боюсь не дожить человечеству до того момента.

Ну, про исчерпание магния никто и не говорил. 7-й элемент по распространённости в земной коре (в частности представлен такой совсем не редкой породой как доломитом) и единственный металл (не считая натрия конечно) для которого существует промышленная технология извлечения из морской воды (с осмысленными затратами).

Вот только области применения магния ограничены вовсе не доступностью запасов и даже не ценой. А двумя куда более фундаментальными факторами.

Очень низкая коррозионная стойкость магниевых сплавов и их совершенно не выдающиеся механические свойства (например, от слитка такого сплава можно отколоть кусок просто ударив молотком). Применяют только там где его единственное достоинство (низкая плотность) перевешивает эти два очень серьёзных недостатка. Прежде всего, конечно, авиация (там идёт борьба, по сути, за каждый килограмм).

[AlexAV]

Магний это как я понимаю замена алюминия, там где его можно заменить. Плюс магний и крепче и легче алюминия. У алюминия в чистом виде механические свойства и прочее тоже не ахти и похуже, чем у магния.

Вы о чём? Любой магниевый сплав намного уступает по прочности сплавам алюминия. Плюс достаточно сильно кородирует в присутствие воды.

Никакой заменой алюминию он стать не может, просто по свойствам. Только в отдельных узлах с невысокой механическими нагрузками.

То что лёгкий правда – а в остальном одни минусы. Ну ещё при криогенных температурах неплохо сохраняют механические свойства.

В перспективе будут просто брать кусок гранита и полностью расщеплять его на элементы и все использовать

 

Не будут. Там даже железо и алюминий в такой форме, что их практически не извлечь с разумными затратами. Остальное – вообще безнадёжно.

[AlexAV]

Даже такие элементы как медь не получится рассеять до стоимости добычи, сравнимой с золотом.

Ну, кларк меди (который и определяет предел до которого его можно рассеять) – 50г/т. Это извлекаемо (благо медь легко переводится в раствор) но как раз и определяет порядок предельной себестоимости если не как у золота, то как у серебра сегодня точно. Причём скорее золота. При той же концентрации добыча металла находящегося в рассеянной форме сложнее, чем образующего собственный минерал.

Т.е. медь полностью не исчезнет, но цена на неё будет уверенно мигрировать в направление благородного металла.

[AlexAV]

Из магния делают колёсные диски. там как раз нагрузки огого.

Они толстые, т.е. площадь сечения достаточно велика, соответственно в МПа как раз нагрузка не слишком велика.

[AlexAV]

шой-то мне падсказует шо 1-2 миллиарда ваза в 2-4 превышает мальтуззианский предел общества с традиционной аграрной тезнологией...Миллионов 700 не более

Больше. 1 млрд. был в начале 19-го века, 2 млрд. – около 1900-го года. Это ещё до зелёной революции и широкого применения индустриальных технологий в сельском хозяйстве.

Основная причина роста населения в новое время (в период до 20-го века) – постепенное внедрение новых более продуктивных культур из нового света. Но это от нефти не зависит. Даже если вся кончится – картошка с кукурузой расти не перестанут.

[AlexAV]

Ирландцы просто этого не знали и дохли от несознанки.

Ну, массовое распространение фитофтороза и вызванный им голод – это немного иное.

Скорее по регистру стихийных бедствий, а не предельной ёмкости среды.

Кстати население Ирландии в 1840 (т.е. в период, предшествовавший картофельному голоду) – 8,3 млн. чел (и это, видимо, действительно близко к мальтузианскому пределу острова с новыми культурами, но без индустриальных технологий). А это между прочем чуть менее чем в 2 раза выше, чем сегодня (4,5 млн.).